Para construir los escenarios se utiliza un modelo de Programación Lineal (PL) con un procedimiento “Interactive Multiple Goal Programming”(IMGP).Un modelo PL se utiliza generalmente para optimizar una función objetivo simple. El procedimiento IMGP permite la optimización de un conjunto de funciones-objetivo en un proceso iterativo. Esto revela los intercambios entre diferentes metas que son modeladas por las funciones objetivo. El procedimiento para elaborar las alternativas se ilustra en la Figura 1. La parte central del procedimiento está formada por el modelo (agrícola) de uso de la tierra en la UE denominado GOAL (General Optimal Allocation of Land Use). El modelo puede elegir dentro de un limitado conjunto de tipos de uso de la tierra para cubrir una demanda de productos agrícolas y forestales definida externamente. Un cierto número de directivas políticas están asociadas a los tipos de uso de la tierra en forma de funciones objetivo. Estas directivas indican la variedad de nociones que son consideradas esenciales en los futuros usos de tierra.
La demanda futura de productos agrícolas se determina usando datos demográficos e información sobre los posibles cambios en la dieta relacionados con aumentos en los ingresos. Se utilizan supuestos relacionados con la participación de las importaciones y exportaciones. La combinación de éstos establece la producción agrícola anual necesaria dentro de la UE. El modelo de PL debe calcular una solución que cubra esta demanda, eligiendo entre diferentes técnicas de producción que van a estar disponibles en el futuro cercano. Por esta razón, las prácticas agrícolas corrientes no deberían ser usadas como referencia. En su lugar, distintos tipos de uso de la tierra que pueden ser visualizados a través de un período mayor de tiempo (alrededor de 25 años) son definidos. Más aún, estos tipos de uso de la tierra se supone que desaparecerán dentro de ese período de 25 años. La información en los sistemas agrícolas futuros es obtenida en tres etapas las que se ilustran en la Figura 2 (Rabbinge y van Latesteijn, 1992).
En la primera etapa se determina la aptitud del área de la UE para la producción (mecanizada) de diferentes cultivos. Esta evaluación cualitativa de la tierra se logra a través del uso de un Sistema de Información Geográfica (SIG)combinado con un sistema de apoyo a la toma de decisiones SEAT (Sistemas de Evaluación Automatizada de Tierras).(van Diepen et al, 1990). La evaluación se ejecuta a nivel de Unidades de Evaluación de Tierras (UETs), una combinación de las condiciones de suelo y clima que se considera que es homogénea. Para la UE, alrededor de 22.000unidades son necesarias para cubrir el área total (Reinds. de Koning y Bulens, 1992). Observando factores tales como pendiente, salinidad y pedregosidad del suelo, la aptitud para laboreo mecánico de las pasturas, cereales y cultivos de raíces, así como la aptitud para pastoreo natural y cultivos perennes (incluyendo forestales) es posible efectuar la evaluación (van Lanen, Hendnicks y Bulens, 1992). En la Figura 3 se presenta, como un ejemplo, el área apta para pastos, cereales y cultivos de raíz, por estado miembro de la UE.En cada país el área apta para producción de pasto excede aquélla para cereales, siendo la destinada para cultivos de raíz aún menor. Esto es debido a los diferentes requerimientos de estos cultivos. En la segunda etapa los potenciales de producción para localizaciones aptas son calculados por medio de un modelo de simulación. Esto puede ser identificado como una evaluación cuantitativa de la tierra (van Lanen, 1991). La evaluación cuantitativa de la tierra se logra a través del uso del modelo de simulación del crecimiento de un cultivo, denominado WOFOST, (van Keulen y Wolf,1986). El modelo de simulación usa como insumos: información técnica de los suelos regionales (tal como capacidad de retención de agua), propiedades del clima, y propiedades relevantes del cultivo (tales como desarrollo fenológico. Intercepción de luz, asimilación, respiración, partición del incremento de materia seca entre los órganos de la planta y transpiración). Utilizando esta información, pueden ser determinados los rendimientos potenciales del trigo de invierno, maíz, remolacha azucarera, papa y pastos tanto en situaciones de aporte de agua por lluvia como de riego. En las situaciones de secano los rendimientos máximos pueden ser limitados por la disponibilidad de agua en cualquier etapa del período de crecimiento. En tal caso el modelo de simulación da una indicación de los rendimientos alcanzables cuando se aplica riego. En las situaciones bajo riego no hay limitaciones al crecimiento del cultivo, salvo aquéllas dadas por el clima, condición del suelo y propiedades del cultivo. En tal caso, el modelo de simulación indica el máximo rendimiento alcanzable (o potencial) en una determinada localidad.
En la tercera etapa, los rendimientos potenciales calculados para los cultivos indicadores son extrapolados a sistemas de cultivo. Los sistemas de cultivo comprenden varios conjuntos de rotaciones y varias técnicas de producción. La variedad de técnicas de producción encontradas actualmente en varias regiones de la UE es gigantesca. Para eliminar diferencias históricas entre regiones y técnicas corrientes de producción ineficientes o ineficaces, se introdujo el concepto de Mejor Camino Tecnológico (MCT). Cultivos y sistemas de cultivo son producidos usando los mejores procedimientos y discernimientos tecnológicos. Esto no significa necesariamente que solamente una forma de producción es posible. Se pueden distinguir varias combinaciones de rotaciones y combinaciones de insumos. Se aceptan pérdidas inevitables en, por ejemplo, uso de fertilizantes y pesticidas, pero las eficiencias pueden ser tan altas como es posible usando el efecto sinérgico de la combinación de insumos. Estos pronósticos son usados como una referencia para desarrollos futuros. Debido a que en el modelo estas técnicas pueden ser adaptadas y adoptadas en todas las regiones, los resultados de los cálculos del modelo no están sesgados por las diferencias actuales en el desarrollo agrícola regional. El MCT puede ser visualizado como agricultura sustentable puesta en práctica, ya que los efectos sobre el ambiente son minimizados. Actualmente hay considerables diferencias dentro de la UE, pero en algunos lugares el MCT es aplicado y los rendimientos y eficiencias están en concordancia. La eficiencia de los insumos que son transformados en productos nunca será el 100%, lo que implica que hay pérdidas inevitables. Sin embargo el MCT va a maximizar la eficiencia de los insumos, conduciendo a pérdidas mínimas de los mismos por unidad de producto. Los sistemas de cultivo compren-den un esquema de rotación, decisiones estratégicas de manejo, e insumos bien definidos. Resultados de experimentos a campo y el conocimiento del experto son usados para establecer un conjunto limitado de esquemas de rotación, deduciendo, consecuentemente, los coeficientes de insumo y producto (de Koning, Janssen y van Keulen,1992). Para un determinado nivel de producción (con riego o sin él) se determinan los niveles mínimos de insumos. La fundamentación teórica de esta optimización fue tratada por De Wit (1992). Este autor describe el óptimo como la situación donde cada recurso productivo es minimizado a un nivel tal que todos los otros recursos productivos son usados a su máximo.
